STRUKTUR DAN BENTUK MOLEKUL MENGGAMBARKAN MOLEKUL DAN ION DENGAN STRUKTUR LEWIS Langkah pertama untuk mengetahui bentuk molekul yaitu dengan cara menggambarkan sesuai struktur Lewis. Ada dua dimensi struktur lewis yang terdiri dari electron-dot simbol yang menggambarkan masig-masing atom yang berikatan dengan pasangan yang menahan mereka bersama-sama, dan pasangan bebas yang mengisi setiap atom tingkat luar ( elektrom valensi).Untuk menulis lewis struktur dari rumus molekul, diputuskan diatas penempatan relative dari atom di molekul(poliatomik) yang salah satu atom menjadi berikatan dengan yang lain dan distribusi dari total angka electron valensi seperti pasangan ikatan tunggal dan pasangan ikatan ganda. MENGGUNAKAN ATURAN OKTET UNTUK MELUKISKAN STRUKTUR LEWIS Setiap atom akan berusaha untuk mencapai kestabilan dengan cara memenuhi kaidah oktet seperti gas mulia. Atom tersbut akan mencoba berikatan dengan atom lain dan saling memberi-menerima elektron. Struktur Lewis dengan Molekul Berikatan Tunggal
1.Tempatkan atom dengan nomor atom lebih rendah sebagai atom pusat,karena membutuhkan lebih banyak elektron untuk mencapai kestabilan,yaitu atom dengan
keelektonegatifan lebih rendah. Contoh NF3 N(grup 5A;EN=3.0) terdapat 5 elektron jadi membutuhkan 3 electron lagi, dimana F (grup 7A;EN=4.0) terdapat 7 dan membutuhkan hanya 1 elektron lagi, jadi N berada di tengah dan dikelilingi F
. Jika memiliki keelektronegatifan sama,letakkan atom dengan periode lebih tinggi sebagai atom pusat. 2.Tentukan total dari angka elektron valensi.Untuk ion poliatomik, tambahkan electron setiap ion negative atau substrat electron untuk setiap ion positif
3.Gambar ikatan tunggal untuk setiap wilayah atom untuk atom pusat dan substrat dua electron valensi untuk setiap ikatan.
4.Distribusi kebutuhan ikatan electron sehingga setiap atom dengan delapan electron(dua untuk H). Pertama tempatkan atom bebas di wilayah atom yang member oktet.Jika dibutuhkan electron,tempatkan mereka di atom pusat.
Gunakan tahap keempat untuk menuliskan struktur Lewis pada molekul ikatan tunggal sebagai atom pusat contohnya C,N atau O yang sama dengan beberapa molekul dengan atom pusat dari periode yang tinggi.Ingat semua dekat dengan semua campuran -Atom Hidrogen membentuk satu ikatan -Atom karbon membentuk empat ikatan -Atom Nitrogen membentuk tiga ikatan -Atom oksigen membentuk dua ikatan
-Halogen membentuk satu ikatan dimana mereka mengelilingi atom; fluor selalu mengelilingi atom
Menulis Struktur Lewis untuk Molekul dengan Satu Atom Pusat 1.Tempatkan atom relative untuk setiap angkatan. CCl2F2, karbon mempunyai grup angka paling rendah dan EN,jadi itulah atom pusatnya.Atom-atom halogen mengelilingi itu,tetapi mereka mempunyai posisi yang spesifik yang tidak penting 2.Menentukan jumlah nomer dari electron valensi(dari grup angka A):C adalah grup 4A,F adalah group 7A, dan Cl adalah grup 7A.
3.Gambar ikatan tunggal untuk atom pusat dan substrat untuk setiap ikatan 4.Distribusi kebutuhan electron dalam pasangan,di awal dengan atom yang mengelilinginya jadi setiap atom bisa mencapai oktet.
Menulis Struktur Lewis untuk Molekul dengan Lebih Dari Satu Pusat Atom 1.Tempatkan atom relative di setiap ikatan.Atom H hanya mempunyai satu ikatan,jadi C dan O harus saling berikatan dengan yang lain.Tempatkan C dengan empat ikatan dan O dua, jadi dapat dirangkai atom H. 2.Temukan jumlah electron valensinya. 3.Tambahkan satu ikatan dan substrat 2 elektron di setiap ikatan. 4.Tambahkan electron yang masih membutuhkan pasangan.Karbon sudah mencapai oktet dan di setiap H member dua electron dengan C jadi empat lagi electron valensi membentuk dua ikatan bebas di O.Setelah langkah 1 sampai 4, tidak cukup electron untuk atom pusat untuk mencapai oktet.Biasanya ada ikatan rangkap untuk kejadian ini dan ini adalah cara penyelesaiannya
5.Menyelesaikan kasus ikatan rangkap.Jika setelah tahap 4, atom pusat tetap tidak dapat oktet buatlah ikatan rangkap dengan mengganti ikatan bebas dari satu untuk atom sekelilingnya menjadi pasangan ikatan untuk atom pusat. Menulis Stuktur Lewis untuk Molekul dengan Ikatan Rangkap Ulangi langkah 1-4 seperti penjelasan diatas dan kemudia gunakan langkah 5 jika diperlukan.Rubah ikatan bebas menjadi ikatan rangkap.C di sebelah kanan adalah oktet tetapi disebelah kiri hanya terdapat 6 elektron jadi mengkonversi ikatan bebas menjadi ikatan lain diantara dua atom C.
Resonansi: Delokalisasi Pasangan Elektron Terikat Menuliskan lebih dari satu struktur Lewis, dengan masing-masingnya memiliki posisi relative yang sama terhadap atom pusat.Seringkali terjadi satu ikatan rangkap bersebelahan dengan ikatan tunggal dan membentuk 2 struktur Lewis yang identik.Misalnya pada senyawa ozon.Struktur I dan II adalah identik
Faktanya kedua struktur ini tidak ada yang benar karena panjang ikatan dua ikatan O ternyata memiliki nilai diantara panjang 0-0 dan 0=0.Molekul ini terlihat lebih tepat dengan adanya dua struktur Lewis,resonansi. Resonansi struktur bukanlah penggambaran struktur Lewis yang sebenarnya.Ozon tidak bisa bolak balik secara cepat dari struktur satu dan dua.Struktur sebenarnya lebih cocok disebut dengan hybrid resonansi yaitu bentuk rata-rata keduanya.Resonansi hybrid dapat dituliskan dengan adanya garis putus-putus untuk menunjukkan terjadinya delokalisasi. Contoh resonansi hybrid yang lain adalah molekul benzene.Benzena memiliki 6 ikatan C-C dan ada 3 pasangan electron C yang terdelokalisasi.Biasanya digambarkan dengan lingkaran putus-putus. Muatan Formal Resonansi hybrid adalah rata-rata dari 2 bentuk resonansi.Hal ini member kemungkinan
kepada salah satu struktur untuk lebih mendominasi.Cara untuk menentukannya adalah dengan menggunakan muatan formal.Muatan formal untuk suatu molekul adalah 0 dan muatan formal suatu ion sesuai dengan muatan ionnya.
Kriteria Muatan Formal 1.M uatan formal kecil(positif atau negatif) lebih disukai daripada besar. 2. Muatan sama yang bersebelahan tidak disukai. 3. Muatan formal dengan nilai lebih negatif harus diposisikan ada pada atom yang elektronegatif. Pengecualian Aturan Oktet Struktur Lewis 1. Molekul kekurangan elektron Senyawa dengan atom pusat B atau Be cenderung memiliki elektron valensi kurang dari 8,contohnya yaitu BF3 dan BeCl2
2. Molekul dengan elektron ganjil Beberapa molekul memiliki jumlah elektron ganjil sehingga tidak memungkinkan mencapai 8 elektron. Jenis molekul seperti ini disebut radikal bebas. Tidak berpasangan,tidak berikatan,bersifat paramagnetik dan sangat reaktif.Contohnya adalah NO2 dan jika berikatan dengan sesamanya akan membentuk N2O4 dengan elekton valensi 8.
3. Kulit valensi ekspansi Beberapa molekul/ion memiliki lebih dari 8 elektron disekitar atom pusatnya. Tujuannya adalah untuk meningkatkan kapasitas kulit valensinya dengan memanfaatkan kulit d yang kosong untuk berikatan. Proses ini hanya terjadi pada non logam periode 3 atau lebih. Contoh senyawanya adalah SF6,PCl5 dan H2SO4.
Metode(Valensi-Kulit Elektron-Pasangan Energi)VSEPR Prinsip dasar metode ini adalah adanya tolakan antara pasangan electron sehingga pasangan electron tersebut akan menempatkan diri pada posisi sejauh mungkin dari pasangan electron lainnya untuk meminimalkan gaya tolak-menolak.Kelompok electron tersebut mungkin mengandung ikatan tunggal,ikatan rangkap dua,ikatan rangkap tiga,electron ikatan bebas,bahkan electron tunggal.
Domain Elektron dan Bentuk Molekul Domain electron ditentukan berdasarkan pasangan electron valensi,apakah berikatan atau tidak.Istilah yang biasa digunakan adalah AXmEn.A adalah atom pusat,X adalah pasangan electron ikat,E adalah pasangan electron bebas dan m menunjukkan jumlah pasangan electron bebas.
Bentuk Molekul Dengan 2 Pasangan Elektron Ketika ada 2 pasangan electron yang berikatan dengan atom pusat,maka PEI tersebut akan bergerak sejauh mungkin dengan arah yang berlawanan.Hal tersebut akan menghasilkan bentuk molekul berupa Linier dengan sudut ikatan 180 derajat.Notasi VSEPR nya adalah AX2.Contoh molekul berbentuk linear adalah BeCl2 dan CO2.Jumlah PEI dan PEB yang dapat mempengaruhi bentuk molekul.
Bentuk Molekul Dengan 3 Pasangan Elektron Bentuk molekulnya adalah segitiga planar dengan sudut ikatan 120 derajat.Dengan adanya 3 pasangan electron memberikan 2 kemungkinan bentuk molekul,yaitu 3 PEI atau molekul dengan 2 PEI dan 1 PEB.Ketika terdapat 3 PEI,molekul akan berbentuk segitiga planar dengan sudut ikatan 120 derajat.Contohnya adalah BF3 dan NO3-
Bentuk Molekul Dengan 4 Pasangan Elektron Setiap molekul atau ion yang memiliki 4 pasangan electron akan memiliki bentuk Tetrahedral.Jika semua pasangan tersebut adalah PEI,maka bentuk molekulnya tetap terbentuk Tetrahedral dengan sudut 109,5 derajat
Bila salah satu dari 4 pasangan electron adalah PEB,maka molekul akan berubah bentuk menjadi trigonal piramida.Sudut ikatan akan berkurang dari sudut ideal menjadi 107,3 derajat. Ketika terdapat 2 PEI,maka molekul akan berbentuk V planar.Sudut ikatannya berkurang menjadi 104,5 derajat.
PEI-PEI>PEI-PEB>PEB-PEB
Bentuk Molekul Dengan 5 Pasangan Elektron
Molekul yang memiliki 5 atau 6 pasangan electron memiliki atom pusat dari Periode 3 atau lebih.Hal ini dikarenakan hanya atom-atom tersebut memiliki orbital d. Ketika terdapat 5 pasangan electron,molekul akan berbentuk Bipiramida trigonal.Molekul ini memiliki 2 posisi PEI di sekitarnya dan memiliki dua sudut ikatan ideal,sudutnya 120 derajat dan 90 derajat.Sudut ikatan yang lebih besar menunjukkan gaya tolakan yang sudut ikatan 120 derajat memiliki gaya tolak menolak yang lebih kecil daripada 90 derajat.Bipiramid trigonal
4 PEI dan 1 PEB menjadi bentuk gergaji dengan sudut ikatan 101,5 dan 86,6 derajat
3 PEI dan 2 PEB menjadi bentuk T planar dengan sudut ikatan 88,2 derajat
2 PEI dan 3 PEB menjadi bentuk linear dengan sudut ikatan 180 derajat
Bentuk Molekul Dengan 6 Pasangan Elektron
Dengan adanya 6 PEI,molekul akan terbentuk Oktahedral dengan sudut ikatan 90 derajat (AX6)
5 PEI dan 1 PEB,molekul akan berbentuk segi empat piramida (AX5E)
4 PEI dan 2 PEB,bentuk molekul akan berubah menjadi segi empat planar (AX4E2)
Menentukan Bentuk Molekul Dengan Teori VSEPR 1.Gambarkan struktur Lewis 2.Tempatkan susunan pasangan electron dengan menghitung seluruh pasangan electron di sekitar atom pusat. 3.Prediksi sudut ikatan yang berbentuk dengan memperhatikan pengaruh PEI dan ikatan rangkap. 4.Gambarkan dan beri nama bentuk molekul dengan menghitung PEI dan PEB.
Bentuk Molekul Dengan Lebih Dari Satu Atom Pusat Banyak molekul,khususnya molekul organic memiliki lebih dari satu atom pusat.Bentuk molekulnya adalah kombinasi dari masing-masing atom pusat pembentuknya.Contohnya adalah etana(CH3-CH3) dan etanol(CH3-CH2-OH).
